Análisis de las fracciones de los compuestos atrapados (C A ) en los Asfaltenos Furrial

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UNIVERSIDAD DE CARABOBO 
FACULTAD EXPERIMENTAL DE CIENCIAS Y 
TECNOLOGÍA 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
““AAnnáálliissiiss ddee llaass ffrraacccciioonneess ddee llooss ccoommppuueessttooss aattrraappaaddooss ((CC..AA..)) 
eenn llooss AAssffaalltteennooss FFuurrrriiaall”” 
 
 
 
 
 
 
Autor: Br Ángel Molina. 
Tutor: Dr. Labrador, Henry. 
 
 
Bárbula, Mayo 2012 
 Índice General 
 
2 
 
ÍNDICE GENERAL 
 Pág. 
LISTA DE FIGURAS…………………………………………………………..…..……5 
LISTA DE TABLAS………………………….…………………………………….……7 
RESUMEN………………………………………………………………………………..8 
DEDICTORIA……………………………………………………………………………9 
AGRADECIMIENTO…………………………………………………………………..11 
INTRDUCCION…………………………………………………………………………12 
Capítulo I………………………………………………………………………………………………………………………………………14 
Planteamiento del problema………………………………………………………………………………………………………….14 
Justificación del problema…………………………………………………………………..............16 
Objetivos ........................................................................................................................................... 17 
Objetivo General………………………………………………………………………………….…17 
Objetivo especifico………………………………..………………….….……………………….17 
Capítulo II: Marco Teórico………………………………………………….………………………18 
2.1 Antecedentes……………………………………………………………..…...............................18 
2.2 Generalidades…………………………………………………………………………………...21 
2.3 Crudo Furrial…………………………………………………………….…………….………..21 
2.4 Asfaltenos…………………………………………...………………..………………………....22 
2.4.1 Composición Química………………………………………………...................................23 
2.4.2 Características de los Asfaltenos…………………………….……………………………..25 
2.4.3 Estructura de los Asfaltenos………………………………………………………………..29 
2.5 Fraccionamiento de los Asfaltenos………………….………………..…………………………30 
2.6.Compuestos Atrapados.……………………..……….………………………………………….32 
2.7 Umbral de floculación (Método de Oliensis)………………………………..………………….42 
Capítulo III: Metodología Experimental…………………………………………………..………..44 
Materiales, reactivos y equipo usados………………………………………................................…44 
3.1. Materiales y reactivos usados……………………………………………………………..……44 
3.2. Reactivos usados……….……………………………..…………………………………….…..44 
3.3. Muestra de Petróleo………………………………………………………………………….…44 
 Índice General 
 
3 
 
3.4. Equipos y Montajes…………………………………………………………………………….44 
3.4.1. Extractor Soxhlet……………………………..………………………………………..…..44 
3.4.2. Sistema de Reflujos………………...…………………..……..…………………………...44 
3.4.3. Sistema Schlenk…………..………………………………………………………………..45 
3.4.4. Rotaevaporador…….…………………..…..………………………………………..…….45 
3.4.5. Ultrasonido………………………………………………………………………………...45 
3.4.6. Espectrofotómetro Uv-Visible…….……..………………..……………………………....45 
3.4.7. Espectrómetro Infrarrojo por transformado de Fourier (FTIR)………………………..….46 
3.4.8. Cromatografía de Columna……………………………………………………...………...46 
3.4.9. Cromatografía de Gas-Masa….............................................................................................46 
3.5. Descripción de las actividades realizadas……………………………………………………....47 
3.5.1. Precipitación y purificación de los Asfaltenos Furrial………………………………….…47 
3.6. Obtención de los Compuestos Atrapados Furrial (CAF)………………………………………49 
3.6.1. Preparación de una solución saturada de p-nitrofenol (PNF) en Cumeno………………..49 
3.6.2. Preparación de una solución de Asfaltenos con PNF en Cumeno………………………...49 
3.6.3. Extracción liquido-liquido de p-fenolato de sodio...……..…...………………….…..……49 
3.6.4. Preparacion de una curva de calibración para determinación de la concentración de 
Fenolato de sodio………………………………………………………………………………....50 
3.6.5. Metodología para el fraccionamiento de los compuestos atrapados con 
PNF…………………………………………………………………………………….…………51 
3.6.6 Análisis de petroporfirinas en los CAF………………………………………………….....52 
3.6.7Analisis de la fracción de los CAF por cromatografía de columna…………………………52 
Capítulo IV: DISCUSION DE LOS RESULTADOS………………................................................54 
4.1. Obtención de los Asfaltenos……………………………………………………………..…......55 
4.2 Fraccionamiento de los Asfaltenos……………………………………………...........................55 
4.3 Obtención de los CAF mediante el Fraccionamiento con PNF……………………………..…..57 
4.4 Presencia de Petroporfirinas………………………………………………………………...….57 
4.5 Fraccionamiento de los CAF por la técnica SAR……………………………………………….58 
4.6 Espectroscopia Infrarrojo por transformado de Fourier (FTIR)……………………………...…61 
4.7 Cromatografía de Gas y Masa……………………………………………………………..……64 
CONCLUSIONES………………………………………………………….…………………….....68 
RECOMEDACIONES……………………………………………………………………………...69 
REFERENCIA BIBLIOGRAFICA……………………………………………………………..….70 
APENDICE A (Espectos de Masa)……………………………………………….………………..76 
 Índice General 
 
4 
 
APENDICE B (Calculos Tipicos)………………..……………………………….………………...79 
APENDICE C (Tablas)…………………………………………………….…….………………....84 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Índice General 
 
5 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
Figura 1. Ubicación del Campo Furrial en Venezuela……………………………….…....22 
 
Figura 2. Molécula hipotética de Asfalteno…………………………………………..…...24 
Figura 3. Resinas solventando a agregados de Asfaltenos……………………….………..26 
Figura 4. Efecto del número de carbonos del agente precipitante sobre la cantidad de 
componentes insolubles……….……………………………………………………….......30 
Figura 5 LDI-MS para un intervalo de Asfaltenos de 10-10000 uma,……………….......35 
Figura 6 LDI-MS para la fracción A1 de asfaltenos en un intervalos de masa molecular de 
10 a 10000 uma…………………………………………………………………………….36 
Figura 7 LDI-MS para la fracción A2 de asfaltenos en unos intervalos de masa molecular 
de 10 a 10000 uma…………………………………………………………………………36 
Figura 8 LDI-TOF de los CA mostrados en un intervalo de 10 a 1000 uma…………......37 
Figura 9 LDI-TOF MS,correspondiente a CH2 característica de compuestos paraficos 
(CA)……………………………………………………………………………………......38 
Figura 10 LDI-TOF MS correspondiente a las resinas…………………………………....39 
Figura 11 Comparación de la distribución de parafinas cortados de la figura 9, con la 
distribución bimional de la figura A1………………………………………………………………………………....40 
Figura 12 Modelo M1, representa la fracción A1 , note que hay dos anillos alifáticos como 
puente, entre los sectores policíclicos de la molécula……………………………………...41 
Figura 13 Dos conformeros de moléculas M2, representados como ejemplo de la fracción 
A2, …………………………………………………………………………………………41 
Figura 14 Modelos moleculares que representa la captura de Heptadecano por las 
moléculas de M1 y M2. ……………………………………………………………………42 
 Índice General 
 
6 
 
Figura 15. Método de la mancha para determinación de puntos de floculación de 
Asfaltenos…………………………………………………………………………………..43 
Figura16.Esquema general seguido para el estudio de los compuestos atrapados Furrial 
(CAF)………………………………………………………………………………………47 
Figura 17 Esquema seguido para la precipitación y obtención de los Asfaltenos del crudo 
Furrial……………………………………………………………………………………....48 
Figura 18. Curva de calibración para la determinación de la concentración de p-
nitrofenolato de Sodio en la disolución acuosa de las extracciones…………………….…50 
Figura 19 Esquema seguido para el fraccionamiento de los Asfaltenos Furrial empleando el 
método de PNF. ………………………………………………………….……………..…51 
Figura 20 La Absorbancia vs longitud de onda, para la determinación de la presenciade 
petroporfirinas……………………………………………………………………………..58 
Figura 21 corte transversal de un coloide de Asfaltenos……………………………….....60 
Figura. 22 Espectro de FTIR de la fracción de resinas de los CAF………………………63 
Figura. 23 Espectro de FTIR de la fracción de Aromático de los CAF…………………63 
Figura. 24 Cromatograma de los compuestos saturados………………………………...64 
 Figura 25 Fragmentograma del tiempo de retención 7.35 min…………………………65 
Figura 1-A Fragmentograma del tiempo de retención 13.61 min……………………….76 
Figura 2-A Fragmentograma del tiempo de retención 5.23 min…………………………77 
Figura 3-A Fragmentograma del tiempo de retención 16.08 min………………………..78 
 
 
 
 Índice General 
 
7 
 
TABLAS 
 
Tabla 1 porcentajes y masas moleculares promedio de las muestras estudiadas en trabajo 
realizado por Acevedo y Col 2009…………………………………………………………33 
Tabla 2 análisis elemental y otro parámetros evaluados en trabajo realizado por Acevedo y 
Col 2009……………………………………………………………………………………34 
Tabla 3. Leyenda general para la presentación de los resultados…………………………54 
Tabla 4. Porcentaje experimental de Asfaltenos proveniente del crudo Furrial………...55 
Tabla 5 Porcentaje en masa de los CAF…………………………………………………..57 
Tabla 6. Porcentaje de las fracciones en los CAF………………………………………...59 
Tabla 7. Bandas de absorción y los grupos funcionales asignado a cada banda para las 
resinas y compuestos aromáticos presentes en CAF. ……………………………………..61 
Tabla 8 Posibles Fragmentos de los compuestos saturados presentes en los CAF……….66 
Tabla 9 tr (min) y m/z de los iones moleculares……………………………………….…66 
Tabla C.1. Cantidad de Asfaltenos obtenida en la precipitación del crudo Furrial con n-
hexano……………………………………………………………………………………..84 
Tabla C.2. Valores de absorbancia obtenidos para la elaboración de la curva de calibración 
de p-nitrofenolato de Sodio……………………………………………………………..…84 
Tabla C.3. Valores de absorbancia obtenidos a partir de las extracciones de p-nitrofenolato 
de sodio en el fraccionamiento………………………………………………………….…85 
Tabla C.4. Valores de concentración obtenidos luego de las extracciones de p-
nitrofenolato de sodio…………………………………………………………………….85 
Tabla C.5. Cantidad de compuestos atrapados (CA) obtenidas por el método de PNF…85 
Tabla C.6. Cantidad de Asfaltenos empleados y obtenidos en el proceso de extracción…86
 Resumen 
 
8 
 
Analisis de las fracciones de compuestos atrapados en los asfaltenos Furrial 
Autor: Br Ángel Molina 
Tutor académico: Dr Henry Labrador 
 
RESUMEN 
En este trabajo se estudió el fraccionamiento de los compuestos atrapado en los asfaltenos 
provenientes del crudo Furrial, obtenidos mediante el método del fraccionamiento con p-
nitrofenol (PNF). Principalmente se obtuvieron los porcentajes de los asfaltenos, donde el 
crudo por precipitación los cuales se fraccionó con PNF (p.-nitrofenol), a la parte liquida 
del fraccionamiento se obtuvieron os CA por pecipitacion. Estos compuestos atrapados se 
le evidencio la presencia de petroporfirina y se le determino que estaban compuestos por 3 
fracciones específicas: Saturados, Aromáticos, Resinas mediante la técnica de 
cromatografía de Columna donde se encontró que la mayor parte estaba representada por 
los compuestos saturados aproximadamente por un 45%posteriormente se le realizo un 
FTIR a los saturados y resinas encontrándose una gran cantidad de grupos funcionales 
aromáticos y la presencia de hetreoatomos oxigeno en nuestro caso, a los saturados se les 
realizo cromatografía de gas y masa donde a través del cromatograma se evidenciaron la 
presencia de 15 picos aproximadamente, y atreves del fragmentograma se evidencio que 
estos compuestos la relación carga masa (m/z) era mayor a 300 en todos los casos.
 Dedicatoria 
 
9 
 
DEDICATORIA 
Mi Tesis se la dedico al responsable del que hoy este aquí con ganas de seguir adelante, con 
amor y cariño a ti DIOS, que me diste una familia tan especial y un hogar maravilloso. 
Con mucho cariño principalmente a los seres que me vieron crecer y nunca me 
abandonaron, mis padres, por brindarme la oportunidad de estudiar esta carrera dándome 
apoyo en todo momento y por supuesto por darme la vida, por ni en mis peores momentos 
abandonadarme. A ti papa gracias por transmitirme tu sabiduría, por enseñarme que en la 
vida siempre hay que estudiar y tener conocimiento de las cosas, por tanta confianza ayer, 
hoy y siempre. A ti tan especial madre por tantas cosas que no sé ni por dónde empezar, por 
ser la mujer más especial del mundo y darme tú buen ejemplo de lucha constante, por ser 
tan atenta y especial conmigo, por todo tu sacrificio y por tu inmenso amor decir gracias 
creo que es poco. Este trabajo que he hecho en toda mi carrera es dedicado principalmente 
a ustedes, solo les estoy devolviendo lo que ustedes me han dado. Gracias los quiero 
muchísimo. 
Gracias a mi hermana Marielys por estar conmigo, haberme apoyado siempre, por ser parte 
de mi hermosa familia me siento orgulloso de ser tu hermano. Te quiero. 
 A mis sobrinos Andrés Felipe, Anderson Jesús, Ronald Josué, gracias por pertenecer 
iluminar a mi familia y por estar con nosotros, que les sirva de buen ejemplo el que yo allá 
estudiado, los quiero. 
A mi abuela Francisca, por su infinita ayuda y por apoyarme en todo momento, gracias! 
A mis tíos William por tanto apoyo, Alejandro, Angel, a mi tías: Mercedes por en mis 
inicios ayudarme, Elba, Beatriz, Martha, Carmen, Yuviri, Cilexys, Nalvi. 
A mis Vecinos mi madrina Mery gracias un monton por estar apoyándome en cada 
momento, mi padrino Grimaldo, al Sr Alfredo Gudiño, Sr julio Acosta, Sra. Irsa, Sra 
Magaly. 
A los profesores principalmente al Dr. Henrry Labrador por su infinita paciencia y por 
apoyarme en todo momento en este trabajo, al profesor Miguel Ángel, Juan Carlos Pereira, 
 Dedicatoria 
 
10 
 
a la Profesora Xiomara Cardozo, Janitis Arocha, María Carlota Villegas, Lesbia Martínez, 
Beatriz Moy, por todos los años de convivencia en la facultad y su gran ayuda. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Agradecimientos 
 
11 
 
AGRADECIMIENTOS 
En primer lugar a DIOS por ponerme en el camino correcto, por darme todas las 
experiencias de mi vida las buenas y las malas todas me han servido para estar aquí hoy 
más presente que nunca, realizando unas de mis metas gracias te doy por todo. 
A mi familia toda entera les agradezco tanto apoyo, tanta confianza, tanto amor de su parte 
cada vez estoy más agradecido que nunca de ser parte de ustedes fueron, son y seguirán 
siendo mi pie de lucha. 
A mi tutor Doctor Henry Labrador por pensar en mí para realizar este trabajo, y depositar 
su confianza en mí, gracias le doy por tanto apoyo en este trabajo. 
A la universidad de Carabobo le agradezco por abrirme las puertas y darme la oportunidad 
de pertenecer a esta casa de estudios, orgulloso voy a estar siempre de ser egresado de esta 
universidad. 
A la gente del departamento de Química de FACyT, por tanto apoyo a lo largo de estos 
años, en especial a la gente del laboratorio de PHD por apoyarme y darme todos los 
recursos para realizar este trabajo. 
A la profesora Margarita y por Marquina del Centro de Investigaciones Químicas de la 
facultad de ingeniería de la universidad de Carabobo, por darme el apoyo con los equipos 
de dicho centro, para los análisis requeridos. 
 
 
 
 
 
 
 
 Introducción 
 
12 
 
INTRODUCCIÓN 
El petróleo, es una mezclaoleosa de color muy oscuro compuesto mayormente de 
hidrógeno (H) y carbono(C). Puede hallarse en estado líquido, solido o gaseoso. Su origen 
es de tipo orgánico y sedimentario, se formó como resultado de un complejo proceso físico-
químico en el interior de la tierra, que debido a las altas presiones y a las altas temperaturas, 
se fueron descomponiendo las materias orgánicas que estaban formadas especialmente 
por fitoplancton y el zooplancton marinos, así como por materia vegetal y animal, que se 
fueron depositando en el pasado en lechos de los grandes lagos, mares y océanos. A esto se 
unieron rocas y mantos de sedimentos. A través del tiempo se transformó esta 
sedimentación en petróleo y gas natural. El petróleo es un recurso natural no renovable que 
desempeña importantes funciones para la vida del hombre, del petróleo se obtienen 
gasolina y diesel para nuestros autos y autobuses, combustible para barcos y aviones. 
Lo usamos para generar electricidad, obtener energía calorífica para fábricas, hospitales y 
oficinas y diversos lubricantes para maquinaria y vehículos. http://www.imp.mx/petroleo/. 
 El petróleo en su estado natural, es una mezcla de compuestos orgánicos de estructura 
variada y de masas moleculares muy variadas, de lo cual lleva al diseño de métodos de 
análisis y procesamiento acorde con la complejidad del crudo y considerando los productos 
que se desea obtener. En general, es posible agrupar los constituyentes del petróleo en 
cuatro grupos grandes orgánicos bien definidos: a) saturados, b) aromáticos, c) resinas y d) 
asfaltenos. Conocido como SARA (Speight, 1984). Estos últimos, los asfaltenos consiste en 
un grupo de compuestos aromático poli cíclicos muy complejos, que existen en el crudo en 
forma de monómeros, de agregados formando un equilibrio (Nellensteyn y Roodenburg 
1931). Debido al significado e impacto negativo que han tenido los asfaltenos en la 
industria petrolera, se han realizado estudios de sus coloides (Sheu y Storm, 1995), 
(Acevedo y col ,1995) y moléculas (Speight y Moschopedis 1981), (Strausz y Mojelsky, 
1999). Estas propiedades han sido de gran tema de interés a lo largo de la Historia, debido a 
la extrema complejidad de las mezclas de los asfaltenos, se han intentado una serie de 
métodos para sus fraccionamientos como la adsorción y cromatografía de intercambio 
iónico, cromatografía de exclusión molecular, diferencia de solubilidad, PNF (p-nitro 
fenol), entre otros. Con el fraccionamiento en los asfaltenos, en su fracción insoluble en 
http://www.imp.mx/petroleo/
 Introducción 
 
13 
 
tolueno A1 y fracción soluble en tolueno A2, se puede realizar múltiples análisis desde 
determinación de masa molecular, estructura, composición y la determinación de los 
compuestos atrapados (CA) en los asfaltenos. 
La captura de varios compuestos atrapados en los asfaltenos, es un interesante e importante 
fenómeno, se han propuestos varios compuestos que quedan ocluidos en los asfaltenos 
entre ellos los radicales libres, los compuestos órgano metálicos, las petroporfirinas y las 
parafinas, (Acevedo y col, 2007). 
Entre los problemas de mayor relevancia se encuentran la precipitación de los asfaltenos 
ocasionados por cambios termodinámicos. Venezuela es uno de los principales países 
productores de petróleo, ya que cuenta con grandes reservas de crudo, especialmente 
pesadas y extra pesadas. De allí que todo lo concerniente a la explotación, monitoreo, 
producción, refinación y transporte de crudo es de vital importancia para el país. 
En la presente investigación se analizaron las fracciones de CA provenientes de los 
asfaltenos Furrial, con la finalidad de determinar la composición, origen, calidad del crudo 
a fin de establecer resultados, que indiquen a los investigadores de esta área y a los entes 
gubernamentales información de interés, que sirva como punto de apoyo a futuras 
investigaciones para determinar el nuevo uso que se le podrán dar a estos compuestos. 
 Planteamiento del problema 
 
14 
 
CAPITULO I 
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. 
El Petróleo es una de las fuentes de energía más importante en la historia de la humanidad; 
un recurso natural no renovable, que aporta el mayor porcentaje del total de la energía que 
se consume en el mundo, es esencial para la vida en el planeta. Del petróleo se obtienen 
determinados compuestos, que son la base de diversas cadenas productivas que determinan 
en una amplia gama de productos denominados petroquímicos y se utilizan en las industrias 
de fertilizantes, plásticos, alimenticia, farmacéutica, química y textil, entre otras. El crudo 
es una mezcla compleja de hidrocarburos, con pequeñas cantidades de azufre (S), 
oxígeno(O) y nitrógeno (N), así como diversos componentes metálicos, especialmente 
vanadio (V), níquel (Ni), hierro (Fe) y cobre (Cu). (Speight, 1999). Principalmente, se 
conoce que el petróleo está compuesto por saturados, aromáticos, resinas y asfaltenos. 
 El fuerte interés en el desarrollo de una mejor comprensión del comportamiento de 
disoluciones de asfaltenos, ha sido motivado por su impacto negativo sobre la producción, 
el transporte, la refinación y la utilización de derivados del petróleo. El contenido de los 
asfaltenos del petróleo, es un aspecto importante de la capacidad de procesamiento del 
líquido. (Auflem, 2002). La fracción más pesada y de mayor polaridad promedio del crudo, 
se denomina asfaltenos y da lugar a una variedad de sustancias nocivas durante la 
producción de petróleo. Es ampliamente reconocido que la floculación y la depositación de 
esta fracción, pueden ocurrir cuando el equilibrio termodinámico se altera. Esto puede venir 
como resultado de cambios en la presión y la temperatura (Hirschberg y col, 1984); (De 
Boer y col, 1992) como consecuencia de las alteraciones de composición, cuando el líquido 
se mezcla corrientes se adiciona (Wiehe y col, 2001) o debido a la inyección de gas durante 
la recuperación mejorada de petróleo para las operaciones. El problema de la precipitación 
más grave, es la creación de un daño de la formación (Ali y col, 1997), es decir, la pérdida 
de la obstrucción parcial o completa de la zona de entrada de alrededor de un pozo y por lo 
tanto de la productividad. De ahí su gran interés para su estudio a lo largo de la historia. 
Venezuela es uno de los países, donde se encuentra las mayores reservas de petróleo de 
mundo, por eso es de gran interés el estudio de los asfaltenos, sus propiedades, su 
 Planteamiento del problema 
 
15 
 
estructura, su composición, entre otras. Unos de los intereses más particulares es la 
determinación de los compuestos atrapados (CA) en los asfaltenos. La captura de CA en los 
asfaltenos, es un interesante e importante fenómeno. Se han propuestos numerosos 
compuestos posibles, que quedan atrapados entre ellos podemos mencionar, radicales 
libres, compuesto órgano metálicos, petroporfirinas, parafinas, resinas entre otros (Acevedo 
y col, 2007). Estos estudios se hacen con la finalidad de tener un conocimiento más amplio 
de los asfaltenos y así del crudo, la composición, el origen, la calidad, las posibles 
modificaciones, para futuras investigaciones. Se plantea realizar una investigación para la 
determinación de los posibles compuestos saturados, aromáticos, y resinas que están 
atrapados en los asfaltenos, provenientes del crudo Furrial. Y la identificación de sus 
grupos funcionales presentes en ellos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Capítulo I Justificación del Problema 
 
16 
 
 1.2. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 
Debido al impacto negativo que han tenido los asfaltenos en la industriapetrolera, se 
han realizado un sin fin de investigaciones para conocer más afondo sobre estas 
moléculas complejas, así evitar y corregir los problemas que traen consigo la 
precipitación de los asfaltenos a la hora de transportar, producir, refinar y producir 
petróleo. La economía mundial depende en su mayoría de fuente de energía no 
renovable como el petróleo, que se usa como fuente de energía, en especial la 
economía venezolana donde el mayor ingreso económico, se basa en la explotación, 
refinación de crudo extra pesado con gran abundancia de asfaltenos. Por lo que es 
muy importante realizar investigaciones en esta área. 
El siguiente trabajo esta direccionado a conocer las posibles fracciones presentes de 
los CA en los asfaltenos Furrial, mediante el fraccionamiento de estos, usando la 
técnica de cromatografía de columna, esto sabiendo que a la hora de que los 
asfaltenos se agregan entre ellos, los CA quedan ocluidos en los asfaltenos. Con el fin 
de aportar soluciones significativas a el estudio coloidal. 
También se espera que con la presente investigación, se aporten nuevos 
conocimientos científicos en el área petrolera, partiendo que en Venezuela la mayor 
parte de la economía viene dada en la exportación del mismo. Estimulando así a las 
distintas investigaciones que se puedan realizar a futuro en esta área. El estudio de los 
CA, puede elucidar sobre compuestos que pueden servir como indicadores de origen. 
 
 
 
 
 Capítulo I Objetivos 
 
17 
 
1.3. OBJETIVOS 
 
1.3.1. Objetivo General 
 Analizar las posibles fracciones presentes, en los compuestos atrapados. 
1.3.2. Objetivos Específicos 
 Fraccionar el petróleo, para la obtención de los asfaltenos. 
 Fraccionar los asfaltenos Furrial, usando el método de p-nitro fenol (PNF) 
para obtener los CAF 
 Determinar la concentración de p-nitrofenoloato de sodio. 
 Examinar la presencia de petroporfirina en los CA usando UV-VIS. 
 Fraccionar los CA usando la técnica de Cromatografía de columna. 
 Identificar los grupos funcionales presentes en las fracciones. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo II Antecedente 
 
18 
 
 CAPITULO II 
2.1 ANTECEDENTE. 
 
Gutiérrez, L; Acevedo, S.; Ranaudo, M y Méndez, B. (2001). 
 Efectuaron un método para los estudios estructurales y la estabilidad de coloides de 
los asfaltenos, para ellos formaron un complejo entre p-nitrofenol (PNF) y los 
asfaltenos de diferentes fuentes, en donde obtuvieron una fracción insoluble y 
soluble las cuales llamaron A1 y A2 respectivamente. Los resultados demuestran que 
los asfaltenos son mezcla de compuesto con extensas diferencias en solubilidad y que 
disoluciones en disolventes aromáticos están constituidas por una fase de baja 
solubilidad dispersa en una fracción soluble, atribuyendo este hecho a que dentro de 
los asfaltenos se encuentran estructuras compactas, que traen como consecuencia la 
difícil penetración del disolvente, mientras existe otra fracción menos compacta que 
tiene mayor movilidad en disolución y por lo tanto se solubilizan con mayor 
facilidad. (Gutiérrez y col, 2001). 
Acevedo, S.; Gutiérrez, L. Escobar, O.; Echevarria, L.; y Méndez, B. (2004). 
 En este trabajo, se desarrollo el fraccionamiento de los asfaltenos empleando un 
método de PNF, con la finalidad de conocer y comprender mejor su estructura 
química. Por medio de una dispersión en tolueno y posterior contacto con PNF, se 
obtuvieron dos fracciones A1 insoluble en tolueno (70% m/m) y A2 soluble en 
tolueno (30% m/m), ambas fracciones fueron caracterizadas por análisis elemental, 
masa molecular (VPO, SEC, y LDMS) y RMN (
1
H y 
13
C). Los resultados más 
prominentes de los análisis eran las diferencias en el hidrógeno aromático (fH); en las 
dos fracciones existía un alto contenido de hidrógeno enlazado a carbones alifáticos e 
hidrogeno aromáticos (fR), y diferencias en el carbono aromático (fC). Se pudo 
obtener que un bajo fH y alto fR era consistente para A1 conformado por la fusión de 
poli cíclicos aromáticos y unidades naftenicas (PANU), mientras que para A2, el alto 
fH y bajo fR, fueron consistente con una estructura más flexible donde PANU más 
Capítulo II Antecedente 
 
19 
 
pequeños son unidos por cadenas alifáticas. Utilizando un programa computacional 
de Modelo Molecular (MM), se construyeron modelos para A1 y A2, el contenido de 
heterotermos encontrados para estos fragmentos sugiere que estos jueguen un papel 
menor insignificante en la solubilidad. (Acevedo y col ,2004). 
Ancheyta, J.; Centeno, G.; Trejo, F. y Marroquin G. (2003). 
 En Realizaron un estudio cuyo objetivo principal fue analizar la composición de 
los asfaltenos del crudo Maya después del proceso de Hidrotratamiento, haciendo 
variaciones en la temperatura y utilizando el catalizador comercial NiMo/Al2O3. Ellos 
evaluaron los cambios en los asfaltenos Maya, en un intervalo de Temperatura de 380 
a 440 ºC en un reactor de lecho fijo, y emplearon diversas técnicas, como Análisis 
Elemental, Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de 
13
C e
 1
H, masa molecular 
Aparente (Mw). Este estudio permite concluir que el HDT es efectivo, a medida que 
se varia la temperatura se generan modificaciones en la estructura asfaltenica, dado 
que hay variaciones en la relación atómica de H/C, y además existe una disminución 
de los heteratomos contenidos en los asfáltenos. (Ancheyta y col, 2003). 
Acevedo, S.; Castro, A.; Negrin, j.; Fernandez, A. ; Escobar,G. y Piscitelli , V. 
(2007). 
Esta investigación consistió en establecer la relación existente entre las propiedades 
de los asfaltenos y su estructura, propuesta en otras investigaciones (tipo rosario), 
utilizando para ello resultados anterior, así como también nueva información 
experimental y teórica. Las fracciones A1 y A2, fueron caracterizadas mediante las 
técnicas espectroscopia de masas, adsorción y SEC. Uno de los resultados obtenidos, 
como se esperaba, fue la consistencia de la estructura tipo rosario con las 
propiedades estudiadas de los asfaltenos (distribución de masa molecular, solubilidad, 
adsorción, entre otras). Utilizando un programa de MM+, se construyendo modelos 
para A1y A2, los cuales fueron consistente con los modelos anteriores, El resultado 
más novedoso e importante fue la proposición de un modelo que ilustra la forma 
como la fracción A2, por ser flexible, puede tomar distintas conformaciones y así 
Capítulo II Antecedente 
 
20 
 
atrapar moléculas, como radicales libres presente en el crudo e incluso moléculas de 
disolventes. 
 
Acevedo, S.; Cordero, J.; Carrier, H.; Bouyssiere, B. y Lobinski, R. (2009). 
 La investigación de baso en el atrapamiento de compuestos, formando los 
complejos albergue-huésped, los cuales son un fenómeno relevante a muchas 
características del sistema tales como estructura de asfaltenos, hinchazón y 
atrapamiento del disolvente, impacto geoquímico; atrapamiento de petroporfirianas 
metálicas, de radicales libres, de resinas y otros componentes del petróleo tales como 
parafina, entre otros. Encontraron que el huésped atrapado, no se puede liberar 
totalmente del albergue por medio de la extracción con disolvente, cromatografía, 
fraccionamiento con disolvente. En este caso los papeles de huésped en el 
atrapamiento fueron desempeñados por una parafina y una resina, las cuales 
recibieron el nombre de compuestos atrapados (CA). Este CA fue asilado de los 
asfaltenos después de realizar el método con PNF por el que la muestra del asfalteno 
fue dividida en las fracciones A1, insolublesdel tolueno y A2,(soluble en tolueno. Una 
cantidad pequeña ( Cerca de 8% m/m) de una fracción de CA soluble en n-heptano 
también fue aislada junto con la fracción A2, la presencia del CA en los asfaltenos y 
la ausencia de ellos en las fracciones A1 y A2, fue detectada a través de 
espectroscopia de masa( MS LDI TOF) en un intervalo de 450 a 600 de masa 
molecular, ellos sugirieron que la muestra del TC está atrapada probablemente en una 
red formada por las fracciones A1 y A2, mayormente en el A2 (Acevedo y col,2009). 
 
 
 
 
Capítulo II Marco Teórico 
 
21 
 
2.2. GENERALIDADES. 
A pesar de que los crudos son un continuo de decenas de miles de diferentes 
moléculas orgánicas, las proporciones de los elementos del petróleo varían en límites 
bastante estrechos. Sin embargo, una amplia variación en las propiedades se 
encuentra desde el petróleo ligero hasta los extra pesados. El contenido de carbono 
normalmente esta en el intervalo de 83 a 87% m/m, el contenido de hidrógeno entre 
el 10 a 14% y además de diversas y pequeñas cantidades de heterotermos N, O, S, 
metales como Ni, Fe, V, entre otros que se encuentran en el crudo. (Speight, 1999). 
Debido a la compleja composición del petróleo, la caracterización molécula por 
molécula no es posible por ejemplo un análisis elemental porque da información 
queda es limitada (Aske, 2002). En cambio el análisis de un grupo de tipo de 
hidrocarburo, se emplea comúnmente (Leontaritis, 1997), (Grizzle y Sablothy, 1986). 
El conocimiento de la distribución de las principales estructura de hidrocarburo, en el 
crudo, es necesario en varios campos de la industria petrolera. (Aske, 2002). Ejemplo 
de ellos, son los estudios relacionados con deposito de la evaluación, la migración y 
la madurez, los procesos de degradación, transformación y efectos ambientales 
(Rønningsen, 1990). 
 
2.3. CRUDO FURRIAL. 
 
El área de Furrial, se encuentra al este de Venezuela, en la zona norte del estado 
Monagas, vecina al campo jusepin, 35Km al suroeste de la ciudad de Maturín (Ver 
Figura 1).Esta se interpreta como una estructura anticlinal en una alineación de rumbo 
este-oeste, ligeramente asimétrica con buzamiento entre 10 y 20. Presenta fallas 
inversas longitudinales en sus flancos y se encuentra segmentada en bloques por 
fallas normales transversales. En el Área, se pueden identificar seis bloques 
independientes: El Furrial, Carito, Central, Mulata Norte, Mulata Oeste, Carito Sur y 
Santa Barbara-Pirital. (Almanja, 1998) 
Capítulo II Marco Teórico 
 
22 
 
La gravedad del crudo en el norte de Monagas varía entre 23 a 26 API. Algunos 
yacimientos de Área presentan dificultades en el manejo del crudo debido a la 
deposición de los asfaltenos en el yacimiento y en las tuberías. El crudo Furrial 
muestra un 5% de asfaltenos en masa que llega a 15% en El Carito. (Almarza, 1998). 
 
 
 
Figura 1. Ubicación del Campo Furrial en Venezuela (Almarza, 1998). 
 
2.4. ASFALTENOS. 
El análisis SARA es un ejemplo de cómo analizar los tipos de fracciones presentes en 
el petróleo, los separa en cuatro clases en base a su solubilidad y su polaridad. Las 
cuatros fracciones SARA son: saturados(S), aromáticos(A), resinas(R) y asfaltenos 
(A). En lugar de átomos o moléculas, se consideran ciertas estructura que se 
consideran como los componentes del crudo, para realizar el análisis SARA, se puede 
dar información alguna entre la obtenida por análisis elementales y análisis de las 
moléculas individuales (Speight, 1999). La composición química del petróleo se 
discutirán en base a su fracción. 
 
 
Capítulo II Marco Teórico 
 
23 
 
 2.4.1. Composición Química. 
Saturados: Los compuestos saturados son hidrocarburos no polares, sin dobles 
enlace, de cadenas lineal con alcanos ramificados, también existen en forma de ciclos 
como los ciclo alcanos. Los ciclo alcanos pueden contener uno o más anillos, que 
pueden tener varias cadenas laterales alquílicas. La proporción de compuestos 
saturados en el crudo normalmente disminuye con el aumento de las fracciones en 
masa molecular. Por lo tanto los compuestos saturados generalmente son los 
compuestos más ligeros del crudo. La cera es un tipo de alcano entre 20 a 30 
carbonos aproximadamente. (Aske, 2002) Las ceras precipitan como partículas 
sólidas a bajas temperaturas, se sabe que el efecto de la emulsión estabiliza las 
propiedades del crudo (Musser, 1998) (Lee, 1999). 
Aromáticos: El término aromático se refiere a compuestos de benceno y sus 
derivados, los aromáticos son comunes en todo el crudo y su gran mayoría contienen 
alquilos, cadenas, anillos de ciclo alcanos con otros anillos aromáticos. Los 
compuestos aromáticos normalmente son clasificados como mono, di, tri en función 
de los anillos aromáticos que presenta la molécula. (Aske, 2002). 
Resina: Esta molécula polar está compuesta a menudo de heterotermo tales como N, 
O y S. de la definición operacional de resina es la fracción soluble en alcanos ligeros 
como n-pentano y n-heptano pero insoluble en propano líquido. (Speight, 1999), 
(Sheu y Mullins, 1995) y (Andersen y Speight, 2001). Como son definidas de 
acuerdo a su solubilidad, es pertinente decir que solapan a los compuestos aromáticos 
y asfaltenos. A pesar del hecho de que la fracción de la resina es muy importante con 
respecto a las propiedades del petróleo, poco se ha informado sobre las características 
de las resinas, en comparación, por ejemplo, con los asfaltenos. Sin embargo, algunas 
características generales si se pueden identificar. Las resinas tienen una mayor 
relación H/C que los asfaltenos, están entre 1.2 a 1.7 mientras que los asfaltenos 
están entre 0.9 a 1.2. (Andersen y Speight, 2001). Las estructuras de las resinas son 
Capítulo II Marco Teórico 
 
24 
 
similares a la de los asfaltenos, pero con una masa molecular promedio menor a 700 
g/mol. 
Asfaltenos: La fracción de asfaltenos, como las resinas, se define en la actualidad por 
su solubilidad, es decir la fracción de petróleo que es insoluble en alcanos ligeros 
como n-hexano, o n-heptano y precipita en el crudo al añadir 20 o más volúmenes de 
la parafina con un número de carbono entre cinco y ocho. Este precipitado es soluble 
en disolventes como benceno, tolueno (Acevedo y col, 1995). Los asfaltenos pueden 
ser descritos de acuerdo a dos criterios operacional (basándose en su solubilidad) 
como se explicó anteriormente y molecular (basado en su estructura química) En la 
actualidad los asfaltenos en función de su estructura, ha sido objeto de varias 
investigaciones, pero ahora se cree que consiste en grupos de compuestos aromáticos 
policíclicos, sustituidos con diferentes cadenas alquílicas secundarias (Sheu y 
Mullins, 1995). La fracción de asfaltenos contiene grandes cantidades de 
heteroatomos (O, N y S), y componentes organometalicos (Ni, V y Fe). La Figura 2, 
muestra una estructura hipotética de un monómero de asfalteno. La masa molecular 
de ellos también ha sido también muy difícil de medir debido a la tendencia de 
agregación que ellos presentan, pero los masa molecular más razonables se 
encuentra entre 500 a 1000 g/mol (Wang, 2000) (Sheu, 2002). El tamaño molecular 
de un monómero de asfaltenos está en un intervalo de 12 a 24 Å (Speight, 1999), 
(Groenzin y Mullins, 2000). 
 
Figura 2. Molécula hipotética de asfaltenos (Aurdal y col, 1998) 
Capítulo II Marco Teórico 
 
25 
 
Es importante tener en cuenta el conocimiento sobre la composición química del 
petróleo, adquirida en un análisis SARA, no se puede explicartodo con detalle sobre 
el comportamiento del crudo en lo que se refiere a la estabilidad por emulsión, 
deposición de asfaltenos etc. Igualmente importante es la información de la estructura 
del crudo, que es el resultado de las interacciones entre la continuidad de los 
componentes químicos presentes en este. Las fuertes interacciones entre las partes 
finales de las moléculas, los asfaltenos y las resinas, desempeñan un papel 
significativo. (Aske, 2002). Por el método del PNF (Gutiérrez y col 2001), se 
encontró la presencia de dos fracciones, que llamaron A1 (insoluble en tolueno) que 
representa el 60% de la masa y A2 (solubles en tolueno) que representa el 40% en 
masa de los asfaltenos se puede decir entonces que dentro de los asfaltenos hay 
fracciones de distinta masa y solubilidad. 
 
2.4.2. Características generales de los Asfaltenos: 
 
Sólido marrón-negruzco 
Constituyen, aproximadamente el 0 a 20 % de la masa total del crudo. 
Relación hidrógeno/carbono (H/C) en promedio es 1.15. 
Poli dispersos. 
Naturaleza coloidal 
Solubles en disolventes aromáticos como tolueno o benceno. 
Tamaño de micro estructura 5 a 40nm 
Tamaño de macro estructura: 40 a 100nm. 
Masa Molecular: 500 a 6000 Dalton. 
Grado de asociación molecular depende del disolvente, temperatura, presión y grado 
de concentración de los asfaltenos. 
Estas características han sido señaladas por varios investigadores entre ellos Yen y 
Dickie (Dickie y Yen, 1967), (Michael y Speight ,1973). 
 
 
Capítulo II Marco Teórico 
 
26 
 
2.4.3. Estructura 
Los asfaltenos se creen que son micro coloides suspendidos en los maltenos, que 
tienen un tamaño aproximadamente de 3 nm (Sheu, 1995). Cada partícula de 
monómera de asfaltenos se compone de una o más hojas aromáticas, con resinas 
adsorbidas como surfactantes para estabilizar la suspensión coloidal. Las moléculas 
se cree que se mantienen junto con enlaces π- π, los enlaces de hidrógeno y los 
enlaces del aceptor-donador de electrones (Kilpatrick y Spiecker, 2001). Bajo 
condiciones desfavorables de disolventes la deserción de las resinas de los asfaltenos 
es inevitable, lo que conducen a un aumento del tamaño de los asfaltenos y 
finalmente la precipitación de grandes agregados de estos. Esta agregación de 
asfaltenos y los modelos de estabilización estérica fueron desarrollados por 
Leontaritis and Mansoori (Leontaritis y col, 1987), (Mansoori, 1997), basado en el 
trabajo anterior de Nellensteyn y otros investigadores (Nellensteyn, 1939), (Pfeiffer y 
Saal, 1940), donde se habla sobre como las resinas son necesarias para evitar la 
agregación de los asfaltenos y por los tanto los agregados son un complejo asfaltenos-
resinas. La Figura 3, ilustra el modelo de la estabilización de moléculas de resinas 
sobre asfaltenos. 
 
 
Figura 3. Resinas solvatando a agregados de asfaltenos (Spiecker, 2001). 
Capítulo II Marco Teórico 
 
27 
 
Un modelo alternativo de estabilización de los asfaltenos existe y es el modelo 
termodinámico, y es dado por primera vez por Hirscberg y sus investigadores 
(Hirscberg y col, 1984). En este enfoque, las resinas no se consideran 
explícitamente, pero se tratan como una parte integrada del medio disolvente. Este 
punto de vista implica que los monómeros de los asfaltenos y agregados se 
encuentran en equilibrio termodinámico, solvatados por el medio circundante. Por lo 
tanto la distinción fundamental entre los modelos termodinámicos y estabilización 
estérica, consiste en si los coloides de asfaltenos son solvatados o suspendidos por 
una disolución de hidrocarburos. (Sheu y Mullins, 1995). La principal ventaja de 
utilizar el enfoque termodinámico cuando ocurre la agregación de asfaltenos, es que 
utiliza los métodos convencionales de termodinámica para equilibrar fases, como las 
ecuaciones de estado. 
La pronunciada tendencia de los asfaltenos para auto agregarse, es una de las 
características principales y responsable de gran parte de los problemas encontrados 
durante el procesamiento y refinación del crudo. La agregación y precipitación de los 
asfaltenos, pueden causar una gran variedad de problema, de daños en los equipos, 
desactivar catalizadores entre otros. Además, la agregación de los asfaltenos tiene una 
gran influencia sobre la estabilidad de las emulsiones del sistema petróleo-agua. Los 
parámetros que rigen la agregación y la precipitación de los asfaltenos son las 
condiciones de disolvente, temperatura y presión; estos efectos han sido estudiados 
por una gran cantidad de investigadores (Rogel y col, 2000), (Escobedo y Mansoori, 
1995). 
La solubilidad de la fracción más pesada del petróleo, los asfaltenos, depende de un 
delicado equilibrio entre esta fracción y la fracción más ligera. Cualquier 
perturbación desfavorable en este equilibrio puede inducir la agregación de ellos, por 
ejemplo, la adición de la luz, componéntes parafinicos contenidos en una disolución 
de asfaltenos bajarán su poder de solubilidad, con respecto a las de las moléculas de 
asfaltenos, como ya se ha dicho, aùmentando asi la probabilidad de su agregación. 
(Hammami y col, 2000). 
Capítulo II Marco Teórico 
 
28 
 
La mezcla de crudo que proviene de diferentes fuentes durante la producción o 
refinación, pueden causar efectos en la agregación y las consecuencias pueden ser 
graves, cuando los asfaltenos se depositan en cualquier parte de las instalaciones del 
procesamiento (Leontaritis y col, 1989). 
Los asfaltenos también se sabe que se agregan por el agotamiento total de la presión 
(Hirschberg y col, 1984), (Hammami y col, 2000), (de Boer y col, 1992). Por 
disminución de la presión, el volumen relativo de la fracción de componentes ligeros 
parafinicos aumenta dentro del crudo. Esto causa un aumento en la diferencia entre el 
parámetro de solubilidad del petróleo y los asfaltenos, alcanzando un máximo a la 
presión de punto de ebullición. Por debajo del punto de ebullición de los asfaltenos 
son más solubles de nuevo debido a la evaporación de los componentes ligero 
presentes en el petróleo. El cambio relativo en la solubilidad de los asfaltenos se ha 
demostrado, que son más altos para los crudos livianos que se insaturan con gas y 
que por lo general sólo contienen una pequeña cantidad de los asfaltenos. Esto 
significa, hasta cierto punto sorprendente, ya que los crudos pesados que 
generalmente presentan menos problemas en la agregación y en la precipitación de 
los asfaltenos, a pesar de su alto contenido. Por supuesto, los crudos pesados en 
general, poseen mayores cantidades de resinas, que puede explicar algunos de estos 
comportamientos. 
La temperatura tiene un efecto menos pronunciado en la agregación de composición 
del petróleo y en la presión, pero un aumento en la temperatura por lo general afecta a 
la agregación de los asfaltenos al disminuir el poder de solubilidad del crudo (Nielsen 
y col, 1994). Algunos autores afirman, que el tamaño de la agregación disminuye al 
aumentar la temperatura (Thiyagarajan y col, 1995), (Acevedo y col 2004), mientras 
que otros afirman que la precipitación de los asfaltenos aumenta con la temperatura 
(Speight, 1999). 
La reversibilidad de la agregación de los asfaltenos es también un tema de 
controversia (Hirscberg y col, 1984). Algunos autores indican que supone que la 
Capítulo II Marco Teórico 
 
29 
 
agregación es reversible, pero probablemente muy lenta. (Joshi y col, 2001). 
Encontramos la precipitación en un crudo vivo reversible en cuestión de minutos, a 
excepción de una sutil irreversibilidad observada, para la despresurización de la 
primera parte del petróleo todolo contrario. También han discutidos los diferente 
comportamiento de los asfaltenos precipitados, a partir del crudos con un exceso de 
n-alcanos y asfaltenos contenidos en el crudo de petróleo original. (Hammami y col, 
2000). También encontraron que la agregación fue generalmente reversible, pero que 
la cinética de la redisolución varió significativamente en función del estado físico del 
sistema. (Peramanu y col, 2001). Este investigador en su trabajo reporta la diferencia 
en la reversibilidad de disolvente y la temperatura inducida por la agregación. 
 
2.4.4. Precipitación de los asfaltenos. 
Debido a la naturaleza aromática, los asfaltenos son insolubles en parafinas de cadena 
lineal. Mitchell y Speigh mostraron el efecto del numero de carbono del agente 
precipitante sobre la cantidad de componentes insolubles del crudo (% de 
precipitación), tal como se ilustra en la Figura 4 ,en esta se puede observar como la 
cantidad de precipitado se incrementa cuando disminuye el número de carbonos del 
agente precipitante, y también a partir de n-heptano, precipitada presenta muy poca 
diferencia con respecto a aquellas producidas por los alcanos pesados, lo cual indica 
que los componentes más polares, por tanto , los mas insolubles, precipitan con n-
heptano. Por tal razón los asfaltenos se definen generalmente como la fracción de 
crudo que precipita con n-heptano. (Speigh y Mitchell, 1973). 
 
 
 
 
Capítulo II Marco Teórico 
 
30 
 
 
. 
Figura 4. Efecto del número de carbonos del agente precipitante sobre la cantidad de 
componentes insolubles (Mitchell and Speight, 1973) 
 
 
 
2.5. FRACCIONAMIENTO DE LOS ASFALTENOS. 
Debido a que los asfaltenos, son una estructura significativamente complejas, que 
originan grandes dificultades en la comprensión de las propiedades de los crudos, el 
tema más activo e importante para muchos investigadores y científicos, es el estudio 
sobre la naturaleza coloidal y propiedades moleculares de los mismos. En particular, 
la estructura molecular de los asfaltenos es una de las áreas más interesantes, pero ha 
sido sumamente difícil su estudio, sin embargo esto ha aportado contribuciones 
trascendentales para nuestro presente conocimiento sobre la estructura de ellos 
(Gutiérrez y col, 2001). El fraccionamiento de los asfaltenos por cromatografía y 
otros métodos se ha implementado muchas veces. Sin embargo, debido a los factores 
como quimisorcion y precipitación, se ha hecho difícil su uso. La cromatografía 
típica de adsorción de superficies de mineral como sílice gel o alumina, hace 
inestable a los asfaltenos. El caso más conocido es aquel en donde se emplea sílice 
gel y otros sólidos activos de adsorción, los cuales promueven la precipitación de los 
asfaltenos. Por tanto es de esperarse que el fraccionamiento de los asfaltenos sea 
Capítulo II Marco Teórico 
 
31 
 
pobre en la técnica cromatografía de adsorción (Castillo, y col ,2001). Sin embargo, 
otros métodos como la Cromatografía de Exclusión de Tamaño (SEC), han sido 
empleados ampliamente. Por otro lado debido a la complejidad extrema de la mezcla 
de los asfaltenos, el fraccionamiento con disolvente genera una serie de fragmentos 
en donde las propiedades cambian paulatinamente de una manera continua, 
complicando el análisis y a la interpretación bibliográfica (Acevedo y col, 1998). 
En el trabajo de investigación (Gutiérrez y col, 2001), se ha propuesto un método de 
fraccionamiento de los asfaltenos (precipitados del crudo Furrial) llamado “el método 
del p-nitro fenol (PNF)”; el cual consiste en fraccionar los mismos es dos fracciones 
muy diferentes compuesta por la fracción A1 (aproximadamente 70% m/m) y otra 
que es la fracción A2 (aproximadamente 30% m/m) El estudio más importante 
aportado por este trabajo, fue la gran diferencia de solubilidad encontrada entre A1 y 
A2 en un disolvente aromático en particular (tolueno). La solubilidad evaluada para el 
asfaltenos del crudo Furrial y las fracciones A1 y A2 eran, respectivamente, 56; 0.09 
y 57 g/L a temperatura ambiente. Así, el uso del método de PNF podría aportar 
información importante con relación a los fragmentos que componen a los asfaltenos. 
Cabe destacar que a pesar que la solubilidad de la mezcla completa de los asfaltenos 
en tolueno es grande, esta contiene un componente en mayor proporción que es 
prácticamente insoluble. Este resultado es consistente con la naturaleza coloidal de 
los asfaltenos, donde A1 ocupa el centro insoluble coloidal, y A2 la perifeneria 
soluble. Aunque la dispersión de A1 por A2 es consistente con la formación y 
dispersión coloidal de los asfaltenos en tolueno, el mecanismo para este proceso y los 
rasgos estructurales responsables de la diferencia de solubilidad de estas dos 
fracciones es desconocido. (Gutiérrez y col ,2001), (Acevedo, y col 2004), (Labrador, 
2004). 
 
 
 
Capítulo II Marco Teórico 
 
32 
 
2.6. COMPUESTOS ATRAPADOS. 
La captura de varias fracciones de compuestos atrapados en los asfaltenos, es un 
importante y relevante fenómeno al cual sirve para estudiar muchas propiedades del 
sistema, como estructura de los asfaltenos, capacidad del disolvente, impacto 
geoquímico del crudo, por tal motivo es de suma importancia el seguimiento que se le 
ha venido haciendo en los últimos años a este fenómeno. Se han propuesto la 
presencia de una gran cantidad de componentes capturados a la hora de fraccionar los 
asfaltenos como los radicales libres, los compuestos organometálicos, las 
petroporfirinas, que son difíciles de remover a la hora del fraccionamiento. (Acevedo 
y col, 2007). Los mecanismos de captura de estas fracciones en los asfaltenos, se 
relaciona en gran parte con la capacidad del disolvente, la adsorción y oclusión de los 
CA, durante la separación de los asfaltenos del crudo. (Ghosh y Bagchi, 2008). 
Se propusó, que los coloides de los asfaltenos en los crudos, tienen una estructura 
formada por un grupo de moléculas, la fracciones A1 y A2. El núcleo coloidal estaría 
formada por una fracción insoluble en tolueno llamada A1 que constituyen un 
aproximado de 70% de la masa de los asfaltenos y la periferia sería ocupado por 
moléculas solubles en tolueno A2 y otros componentes del petróleo(Acevedo y col, 
2007), (Gutiérrez y col, 2001). Lo que permite suponer que otros componentes del 
petróleo podrían quedar atrapado en el coloide entre la fracción A1 y A2 a la hora de 
fraccionar los asfaltenos y estos serían muy difícil de quitar de ellos, a la hora del 
fraccionamiento los cuales llamamos CA 
Para entender mejor este fenómeno citaremos el trabajo realizado por Acevedo y col 
2009, donde usaron crudo Carabobo y el método de fraccionamiento del PNF 
 
 
 
 
Capítulo II Marco Teórico 
 
33 
 
Tabla 1 porcentajes y masas moleculares promedio de las muestras estudiadas 
 
Muestra 
 
Porcentaje 
(% m/m) 
Masa 
molecular por 
(VPO) 
Masa 
molecular 
medida por 
LDI-TOF MS 
Masa 
molecular 
promedio 
medida por 
LDI-TOF MS 
Asfalteno - 1800 1500 2600 
A1 57 2700 1800 3000 
A2 35 1700 1800 3000 
CA 8 900 1500 - 
 
En la Tabla 1, se muestran las masas moleculares y los porcentajes en masa de las 
muestras estudiadas, se observó que la masa de CA era de 8%. Con respecto a los 
asfaltenos y fue medida en nitrobenceno a 100 ºC .En este caso también se observò 
un % alto de la fracción A1, usando nitrobenceno como disolvente y donde se 
encontró una gran diferencia de masa entre la fracción A1 y A2 donde esto podría 
deberse principalmente a la agregación de A2 en nitrobenceno, siendo la solubilidad 
muy importantey determinante para explicar esta diferencia, si se compara con A1 
con los asfaltenos. Esto se terminó de corroborar con análisis hecho en el crudo 
Furrial en donde se encontraron resultados similares. Aquí también se muestran las 
masa moleculares por VPO (osmetría presión de vapor) y LDI-TOF MS (ionización 
por desorcion láser con tiempo de vuelo y espectrometría de masas) Entre los análisis 
realizados en la investigación están radios atómicos, dobles enlaces (DBE) por sus 
siglas en ingles, mostradas en la Tabla 2, se evaluó también la relación H/C, para las 
resinas, para los CA, las fracciones A1- A2 y para el petróleo, el cual fue para este 
ultimo de 1.4 esto puede deberse a la alta aromaticidad que presenta la muestra. La 
diferencia de H/C entre las fracciones A1 y A2 es alta, esto puede deberse a la 
cantidad de dobles enlaces presentes en la fracción A1 la cual consiste en una 
estructura rígida, donde esta fracción A1 muestra una estructura de anillos alifáticos 
unidos a los sectores aromáticos concentrados en el núcleo y presentes en la 
molécula. En la Figura 13 se muestran un modelo de molécula de la fracción A1 y en 
la Figura 14 el modelo de la fracción A2 
Capítulo II Marco Teórico 
 
34 
 
Tabla 2 análisis elemental y otro parámetros evaluados 
Átomo/muestra asfaltenos A1 A2 CA 
C 81.23 80.74 80.6 80.44 
H 7.72 6.88 7.4 8.1 
N 2.13 2.12 2.07 1.28 
S 5.5 5.19 4.96 4.56 
H/C 1.140 1.023 1.102 1.208 
N/C 0.022 0.023 0.022 0.014 
S/C 0.025 0.024 0.023 0.021 
Dobles enlaces 45.3 51.2 47.2 41.4 
 
En la Figura 5-8, se muestran los LDI-MMD de los asfaltenos, A1, A2,CA, note la 
naturaleza bimodal de MMD correspondiente para los asfaltenos se muestra en la 
Figura 5, esta no está presente en los espectro de la fracción A1, Figura 6 y A2 Figura 
7 esto puede deberse a la eliminación de moléculas de bajo peso molecular o CA de 
asfaltenos, es importante acotar que después de la eliminación de los CA, los 
espectros de ambas fracciones (A1 y A2) son descrito solo por bandas con una muy 
pequeña contaminación residual de CA. 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo II Marco Teórico 
 
35 
 
 
Figura 5 LDI-MS para un intervalo de asfaltenos de 100-10000 uma, observar que la 
distribución bimodal MMD en esta muestra, está en la primera banda de 100-1000. 
 
Capítulo II Marco Teórico 
 
36 
 
 
Figura 6 LDI-MS para la fracción A1 de asfaltenos en un intervalos de masa 
molecular de 10 -10000 uma, note que la distribución bimonal no es igual al de la 
Figura 5 
 
Figura 7 LDI-MS para la fracción A2 de asfaltenos en unos intervalos de masa 
molecular de 10 -10000 uma, notar que la distribución bimonal no es igual al de la 
Figura 5 
Capítulo II Marco Teórico 
 
37 
 
 
Figura 8 LDI-TOF de los CA mostrados en un intervalo de 10 a 1000 uma 
En la Figura 8 se muestra un LDI-TOF mass spectrum correspondiente para los CA 
en los asfaltenos, el espectro es caracterizado por un conjunto de picos bien 
definidos por debajo de 600 amu (ver Figura 8) y un ligero aumento que se extiende a 
una mayor masa molecular. La diferencia de masa molecular promedio entre los 
grupos de picos de 450 a 650, es de 14 aum, indicando la presencia de las parafinas 
en ese intervalo y que pertenecen al grupo de compuestos atrapados en los asfaltenos. 
En la Figura 9, se observa una expansión de los sectores parafinicos mostrando 
series homologas similares, medida por MALDI-TOF mass spectrum, para las 
resinas (ver Figura 10) muestran una expansión entre el intervalo de masa de 450 a 
650 aum en comparación con las Figuras 8 y 9 donde muestran ambas importante 
semejanzas entre si, en particular, en términos de la presencia de parafinas atrapadas. 
En la Figura 11, la distribución bimodal de las parafinas es un acercamiento del 
espectro mostrado en la Figura 10, al comparar ambas se pudo decir que el 
Capítulo II Marco Teórico 
 
38 
 
atrapamiento pudo haber sido eficaz para evitar la pérdida de miembros de la serie de 
compuestos parafinicos. 
 
 
Figura 9 LDI-TOF MS, la perdida de fracción másica es de 14 amu, correspondiente 
a CH2 característica de compuestos parafinicos (CA), estas fueron evaluadas en 
intervalo de masas desde a 464 a 590 uma. 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo II Marco Teórico 
 
39 
 
 
Figura 10 LDI-TOF MS correspondiente a las resinas, los espectros mostrados al 
lado derecho están entre un intervalo de masa 450 a 650 mostrando la presencia de 
parafinas, los grupos de parafinas están desde 478 a 604 uma. 
 
 
Capítulo II Marco Teórico 
 
40 
 
 
Figura 11 Comparación de la distribución de parafinas cortados de la figura 10, con 
la distribución bimodal de la figura A1. 
En los modelos de A1( M1) y A2 (M2 ), se ilustran las estructuras de estas fracciones 
(ver Figuras 12 y 13). La idea con estos modelos, es ilustrar aspectos relevantes de 
la molécula. Por ejemplo en este trabajo realizado, se explica que cuando se aproxima 
entre sí, todas las moléculas en M1, A1-(modelo molecular típico) pueden 
interaccionar simultáneamente, dando lugar a fuerzas de interacción de tipo van der 
waals por lo tanto se espera una agregación entre estas moléculas. 
En el otro modelo (M2) de la fracción A2, se muestra que es una molécula flexible 
que se puede doblar para dar formaciones de moléculas plegadas (observe que M2 se 
obtiene de M1 después de la apertura del anillo alifático e hidrogenación con dos 
moléculas de hidrogeno). Con cálculos simples de mecánica molecular, se han 
Capítulo II Marco Teórico 
 
41 
 
corroborado que este doblamiento es más estable y es la conformación que más 
prevalece, por lo tanto cuando estos conformeros plegados se aproximan entre sí , el 
numero de átomos que interactúan simultáneamente es limitado y esto conduce a la 
debilidad de las interacciones van der waals. Así por esta razón en los mismos 
disolventes la agregación de A2 no sucede. 
 
Figura 12 Modelo M1, representa la fracción A1 , note que hay dos anillos alifáticos 
como puente, entre los sectores policíclicos de la molécula 
 
Figura 13 Dos comformeros de moléculas M2, representados como ejemplo de la 
fracción A2, note que la imagen superior es flexible con cadena alifática intermedia 
entre los dos grupos anillos aromáticos, y en la imagen de abajo se unieron los 
sectores poli cíclicos mediante puente de hidrògeno de las cadenas alifáticas 
presentes. 
Capítulo II Marco Teórico 
 
42 
 
En la Figura 14, se ilustra uno de las muchas estructura que conducen a él 
atrapamiento de moléculas de parafinas (heptadecano es este caso) por M1 Y M2. 
Esto es de esperarse ya que estas estructuras podrían interactuar con las fracciones 
A1 o A2, en donde las parafinas quedarían atrapadas entre sí en una especie de 
laberinto la cual estarían en una posición muy difícil de escapar. 
 
Figura 14 Modelos moleculares que representa la captura de heptadecano por las 
moléculas de M1 y M2. En la parte superior es M2, y en la parte inferior M1. Los 
átomos de carbonos del heptadecano están representados por la letra C 
 
2.7. UMBRAL DE FLOCULACION. (Método de la mancha) 
Esta propiedad de los asfaltenos, es determinada por el método dela mancha, cual 
consiste en cuantificar la cantidad de alcano necesario para provocarla floculación. 
La floculación no es otra cosa que la aglomeración de los coloides en agregados que 
tienen un tamaño mayor que el de los coloides individuales. Se supone que los 
Capítulo II Marco Teórico 
 
43 
 
asfaltenos de un mismo tipo, tendrán las mismas características en cuanto a su 
composición, estructura y propiedades fisicoquímicas y por consiguiente, debido a la 
interacción de los coloides para formar agregados y su capacidad para disgregarse, 
siempre presentan el mismo punto de floculación 
El punto de floculación depende de la temperatura, de la presión y de la naturaleza de 
los asfaltenos. También depende de la estabilidad de agregados. Cuando mas apolar 
es el medio (por medio, con mayor contenido de alifáticos) la resistencia a sustraerse 
del medio apolar es más fuerte y el grado de asociación aumenta a tal punto que 
puede tornarse infinito. Esto provoca la formación de floculos y por efecto de 
gravedad la precipitación 
El principio del método de la mancha, consiste en la observación hecha por una gota 
de la mezcla depositada sobre un papel de filtro. Al caer, el líquido difusa a través del 
papel para formar una mancha redonda. Si los asfaltenos están bien dispersados, 
después de secarse la mancha es de color uniforme. Si los asfaltenos han formados 
floculos, los agregados difusan menos rápidamente en el papel y la mancha exhiben 
una aureola central más o menos nítida según los casos. En la Figura 15 se puede 
visualizar la forma de la mancha, cuando los asfaltenos se encuentran dispersados y 
floculados. (Oliensis, 1993). 
 
 
Figura 15. Método de la mancha para determinación de puntos de floculación de 
asfáltenos, (A) Asfáltenos dispersos, (B) Asfáltenos comenzando a flocular y (C) 
Asfáltenos floculados (Oliensis, 1993). 
Capítulo III Metodología Experimental 
 
44 
 
 CAPITULO III 
 
 Materiales, reactivos y equipos empleados durante durante el desarrollo del 
Trabajo Experimental. 
 
3.1. Materiales y Reactivos Empleados 
 
Los materiales de vidrios, los disolventes y los compuestos orgánicos utilizados en 
este trabajo de investigación, fueron proporcionados por el Laboratorio de Petróleo, 
Hidrocarburos y Derivados (PHD) del Departamento de Química de la Facultad 
Experimental de Ciencia y Tecnología (FACyT) 
 
3.2Reactivos Empleados 
Los reactivos fueron: n-hexano (C6H14), cumeno (C9H12), sílice-gel, p-nitrofenol 
(C6H4-OHNO2), cloroformo (CHCl3), hidróxido de Sodio (NaOH), tolueno 
(C6H5CH3), metanol (CH3OH) y n-heptano (C7H12), todos de grado analíticos. 
 
3.3 Muestra de Petróleo 
El crudo Furrial el de 22 API, donador por PDVSA-INTEVEP, muestra proveniente 
de los campos Furrial del estado Monagas. 
 
3.4 Equipos y Montajes. 
 
3.4.1. Extractor Soxhlet. 
Equipo utilizado para el lavado de asfalteno, de marca Electrothermal con la ayuda de 
una manta de calentamiento, y está ubicado en el laboratorio de PHD. 
 
 3.4.2. Sistema de Reflujo. 
Este sistema está compuesto de un condensador provisto de un balón de una boca, 
dispuesto sobre una manta de calentamiento. Se empleó para realizar la remoción 
Capítulo III Metodología Experimental 
 
45 
 
final de las resinas que coprecipitan con los asfaltenos, al colocarlos en contacto con 
n-heptano. El equipo está ubicado en el Laboratorio PHD del Departamento de 
Química de la FACyT-UC. 
 
 3.4.3. Sistema Schlenk. 
Es un sistema de secado en un baño de aceite a una temperatura aproximada de 120 
ºC, empleado para remover las trazas de otros disolventes empleados que pudiera 
contener los asfaltenos. Está conformado por un tubo de vidrio con toma para vacio 
en donde se coloca el sólido, para luego ser llevado a un baño de aceite, por espacio 
de 8 horas. 
 
 3.4.4. Rota evaporador. 
Es utilizado para la recuperación de los disolvente para la purificación de las 
fracciones de los compuestos atrapados Furrial (CAF), es usado un rota evaporador 
marca Yamato modelo BM100, provisto de un baño de calentamiento con 
temperaturas programadas en intervalo de 30 a 100 ℃, este equipo se encuentra en el 
laboratorio de PHD del departamento de Química de la FACyT-UC 
 
 3.4.5. Ultrasonido. 
Todas las disoluciones preparadas fueron colocadas en el ultrasonido, marca 
ULTRASONIC modelo LC3 para homogenizar, ubicado en el Laboratorio de PHD 
del Departamento de Química de la FACyT-UC 
 
 3.4.6. Espectrofotómetro de UV-Visible. 
Los espectros de UV-Visible, fueron tomados en un equipo Diode Array 
Spectrophotometer, a un intervalo de longitud de onda entre 200 a 700 nm, marca 
Perkin Elmer modelo LAMBDA 25. La longitud de la celda utilizada es 1 cm, está 
ubicado en el Laboratorio de Análisis Instrumental del Departamento de Química de 
la FACyT-UC. 
 
Capítulo III Metodología Experimental 
 
46 
 
 3.4.7. Espectrofotómetro Infrarrojo por Transformadas de Fourier (FTIR). 
Los espectros de Infrarrojo fueron medidos utilizando un equipo de marca PERKIN 
ELMER modelo Spectrum 1000, se encuentra ubicado en el Centro de 
Investigaciones Químicas de la Facultad de Ingeniera-UC. 
 
 3.4.8. Cromatografía de Columna 
El método SARA consta de un montaje de una columna de adsorción de 0.6 cm x 9 
cm, que se rellenò con sílice gel activado y por la adición de los diferentes 
disolventes se obtuvo las fracciones de los CAF y fueron realizados en el Laboratorio 
de PHD, de la FACyT-UC. 
 
 3.4.9. Cromatografía de Gas-masa 
Para la obtención de los cromatograma se utilizó un cromatofrago de gases (CG) 
marca Agilent Technologics, modelo 7890 A, acoplado a un detector de masa marca 
Agilent Technologics modelo 5975C VL MSP Whit triple-Axis,el cual se usa para 
obtener los Fragmentogtramas, se encuentra ubicado en el centro de investigaciones 
Químicas de la Facultad de Ingeniera –UC. 
 Las condiciones del equipo fueron: 
-Temperatura detector: 300 ℃ 
-Temperatura inicial de la columna: 100 ℃ 
-Temperatura final de la columna: 290 ℃ 
-Gradiente: 4 ℃, /min 
-Temperatura del inyector: 270 ℃ 
-Tiempo de la corrida: 49 min 
 
Capítulo III Metodología Experimental 
 
47 
 
3.5 Descripción de las Actividades realizadas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura16.Esquema general seguido para el estudio de los compuestos atrapados 
Furrial (CAF) 
3.5.1 Precipitación y purificación de los Asfaltenos del crudo Furrial 
Siguiendo la metodología planteada por Acevedo y col (1985) con ciertas 
modificaciones Acevedo, (1985), los asfaltenos Furrial se precipitaron por medio de 
la adición de 4 L de n-hexano a 125 mL de crudo. La mezcla permaneció en 
agitación mecánica durante 6 horas, se dejó en reposo por al menos 24 horas y se 
filtró por gravedad, obteniéndose los asfaltenos y los maltenos. El sólido fue llevado 
a un extractor soxhlet con 200 mL de n-hexano, hasta la transparencia del disolvente. 
Posteriormente el sólido fue retirado y llevado a un sistema de reflujo con 100 mL del 
mismo disolvente por 8 horas. Finalmente se filtró y se llevò al sistema de secado al 
vacio durante 6 horas en un baño de aceita a una temperatura de 120 ºC, terminado el 
Fraccionamiento de los Asfaltenos del 
crudo Furrial mediante el método de PNF 
Una vez separadas las Fracciones A1 y A2 
se analizaron los CAF por distintas 
técnicas Analíticas 
 
 
Los CA se fraccionaron con la técnica de 
cromatografía de columna para posteriores 
análisis. 
Precipitación y purificación de los 
Asfaltenos provenientes del crudo Furrial 
Capítulo III Metodología Experimental 
 
48 
 
tiempo, el sólido fue pesado y almacenadoen atmosfera de nitrógeno en un recipiente 
ámbar para realizar los posteriores análisis. 
 
 
 
Figura 17 Esquema seguido para la precipitación y obtención de los asfaltenos del 
crudo Furrial 
 
 
Capítulo III Metodología Experimental 
 
49 
 
3.6 Obtención de los CAF. 
 
 3.6.1 Preparación de la disolución saturada de p-nitrofenol en cumeno a 
temperatura ambiente. 
 Se tomò 600 mL de cumeno, se le agregó el p-nitrofenol hasta que no se disolvió 
mas este compuesto, la disolución fue calentada a una temperatura de 90 ºC por 30 
min se dejo enfriar y se observó el sólido en la disolución, indicando de que la 
disolución se encuentra saturada, luego se filtró y se preparó la disolución de 
asfaltenos. 
 3.6.2 Preparación de la disolución de los asfaltenos y p-nitrofenol saturada en 
cumeno, para la obtención de CA. 
Una vez obtenida la disolución de p-nitrofenol saturada en cumeno, se preparó una 
disolución de 8g/L de asfaltenos en cumeno saturado con PNF, siguiendo la 
metodología sugerida por Gutiérrez y col (2001) con modificaciones, se dejó en 
reflujo hasta observar la formación de precipitados indicando la presencia de la 
fracción A1, la cual se comprobó con el método de la mancha, el cual consistió en 
tomar con una pipeta pasteur una pequeña cantidad de la disolución y se colocó en un 
papel de filtro, observándose el precipitado. La disolución fue filtrada obteniéndose 
un sólido y un líquido. La disolución obtenida fue concentrada por destilación simple, 
a la cual se le agregó n-heptano en una relación 1:20, para precipitar la fracción A2 y 
los CAF quedan en la disolución. 
 3.6.3 Extracción liquido-liquido con hidróxido de sodio (5%m/v) y 
cloroformo para remover el p-nitro fenol. 
Al sobrenadante obtenido se colocó en un rota evaporador para concentrar y 
recuperar los disolventes donde estaban los CAF, se le agregó hidróxido de sodio al 
5% y a la disolución obtenida en el paso anterior, se le agregó CHCl3 y se 
comenzaron las extracciones del p-nitrofenolato de sodio. A medida que se realizaron 
Capítulo III Metodología Experimental 
 
50 
 
las extracciones se llevó a cabo el análisis de la fase acuosa, para determinar la 
cantidad del p-nitrofenolato en la coloración amarilla al principio, a medida que se 
iban realizando las extracciones se tornó incoloro, donde se verificó la extracción de 
PNF, usando el Uv-Vis, al cual se le determino la concentración de p-nitrofenolato 
de sodio por medio de una curva de calibración previamente realizada. 
 3.6.4 Preparación de la curva de calibración y determinación de la 
concentración de p-nitrofenolato de sodio. 
Se preparó 1 litro de disolución madre de 100 mg/L de PNF en NaOH, de la cual se 
tomaron alícuotas de la disolución madre para la preparación de cinco disoluciones 
de 1 a 5 mg/L (ver APENDICE B sección 2.2) , se aforaron con agua destilada en un 
balón de 50 mL. Las cuales se les fueron midiendo las absorbancias a cada 
disolución para obtener la curva de calibración (ver Figura 18) 
 
Figura 18. Curva de calibración para la determinación de la concentración de 
p-nitrofenolato de Sodio en la disolución acuosa de las extracciones 
 
 
 
y = 0,1255x + 0,0143 
R² = 0,9748 
0 
0,1 
0,2 
0,3 
0,4 
0,5 
0,6 
0,7 
0,8 
0 1 2 3 4 5 6 
A
b
so
rb
an
ci
a 
Concentración (mg/L) 
Capítulo III Metodología Experimental 
 
51 
 
 3.6.5. Metodología usada para la obtención de los CAF usando el método del 
PNF. 
 
 
 
Figura 19. Esquema seguido para el fraccionamiento de los asfaltenos Furrial 
empleando el método de PNF. 
 
Capítulo III Metodología Experimental 
 
52 
 
 3.6.6 Análisis de la presencia de petroporfirina en los CA usando UV-VIS. 
Una vez que se aseguró la ausencia del PNF, se procedió a calentar los CAF en un 
baño de aceite a 160 ºC en atmosfera inerte, para eliminar todo el cumeno presente. 
Se tomó una pequeña cantidad de los CAF y se disolvió en n-heptano, la cual fue 
colocada en una celda de Uv-Vis, se realizó un barrido de longitud de onda entre 300 
y 700 nm y la presencia de petroporfirina se determinó por la banda Soret, (Ver 
Figura 20), la cual se observa aproximadamente en 402 nm. 
 3.6.7 Análisis de las fracciones de los compuestos atrapados mediante una 
cromatografía de Columna. 
 
Para el fraccionamiento, se usó el método SAR y para la preparación de las 
muestras, se tomaron los CAF. El método SAR, consta de un montaje de una 
columna de adsorción en una pipeta pasteur, que se rellenó con sílice gel activado y 
por la adición de los diferentes disolventes se obtuvo las fracciones del los CAF. La 
sílice gel se activó, sometiéndola a una temperatura mayor de 120 ºC por un período 
mínimo de 24 horas en la estufa, esto para eliminar la humedad que pueda contener. 
Se prepararó la pipeta pasteur colocándole en el fondo algodón, esto evitó que la 
sílice gel se salga de la misma. Para el empacado de la pipeta pasteur, se llenó en su 
totalidad con el disolvente menos polar, (n-hexano), se dejó drenar el disolvente y se 
adicionó poco a poco la sílice gel, mientras se golpeó la pipeta con una manguera de 
goma, esto para sacar las burbujas de aire para obtener un mejor empacado. A medida 
que el nivel de disolvente bajo se le fue reponiendo con el mismo disolvente 
recolectado. La relación que se uso fue de 1:30 es decir se uso, 0.1 g de CAF y 3 g de 
sílice gel. 
 Una vez empacada la columna, se colocaron los CAF disueltos en n-hexano se 
empezó a correr la muestra por la misma, empezando con el disolvente menos polar 
(n-hexano) obteniéndose los saturados, se agregó un mezcla de 1:1 (n-heptano-
tolueno), posteriormente se agregó tolueno, los aromáticos empezaron a correr, para 
Capítulo III Metodología Experimental 
 
53 
 
diferenciar en la corrida de los saturados y de los aromáticos, se utilizó una lámpara 
de uv-vis, los aromáticos fluoresen con la luz UV-VIS y los saturados no, así se 
pudieron recolectar los aromáticos, por último se paso metanol para recolectar las 
resinas. Cada fracción obtenida fue rota evaporada y posteriormente pesada para 
obtener el % m/m, esto se realizó por triplicado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo IV Discusión de Resultado 
 
54 
 
CAPITULO IV 
DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS 
En este capítulo, se presentan y se analizan, los resultados obtenidos, con la finalidad 
de determinar los compuestos atrapados de Furrial (CAF) de los asfalteno Furrial 
(AsF), obtenidos por el método de PNF (Gutierrez y col.2000),basándose en los 
porcentajes de asfaltenos y los CAF, la determinación de la concentración de fenolato 
de sodio, la presencia de petroporfirinas, el método SAR, la cromatografía de gas 
acoplado al masa (CG-MS), los espectros de FTIR y el espectros de RMN C
13
.Para 
facilitar la compresión de los resultados, se realizó la clasificación que se muestra en 
la Tabla 3. 
Tabla 3. Leyenda general para la presentación de los resultados. 
 
Nomenclatura Descripción 
AsfF Asfaltenos Furrial 
PNF p-nitrofenol 
CAF Compuestos atrapados Furrial 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo IV Discusión de Resultado 
 
55 
 
4.1. OBTENCION DE LOS ASFALTENOS. 
El AsfF, se obtuvo siguiendo la metodología descrita en el Capítulo 3, mediante la 
cual, se pudo determinar la masa de asfaltenos presente en el crudo y así realizar la 
comparación con los valores reportados en la bibliografía. El valor experimental del 
porcentaje de AsfF, se encuentra reportado en la Tabla 4. Al comparar ese porcentaje 
con el de la bibliografía (7.6%), Gutiérrez